بررسی یکنواختی توزیع پخش آب در دستگاه آبیاری بارانی عقربه‌ای با فواصل غیریکسان قوطی های نمونه‏گیری

نویسندگان

1 دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

2 مهندسی آبُ ‌دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) قزوین، ایران

3 استادیار علوم و مهندسی آب، عضو هیات علمی دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران

10.22125/iwe.2020.110311

چکیده

یکنواختی توزیع آب یکی از مهم‌ترین عوامل ارزیابی سامانه‌های آبیاری است. هدف از این تحقیق بررسی راندمان یکنواختی پخش یا ضریب کریستین سن (CU) و ضریب یکنواختی توزیع (DU) در سامانه آبیاری عقربه‌ای با فواصل مختلف قوطی‌های اندازه‌گیری در راستای شعاعی و به دست آوردن رابطه بین این دو ضریب است. به این منظور سه سناریو در آرایش چیدمان قوطی‌ها برای ارزیابی دستگاه عقربه‌ای مستقر در کشت و صنعت مگسال قزوین در نظر گرفته شد. در سناریو اول فواصل 60 قوطی در راستای شعاعی 5 متر، در سناریو دوم مساحت تحت آبیاری سامانه، به 60 دایره مساوی متحدالمرکز تقسیم شد و که محل قرارگیری هر قوطی حد وسط فاصله بین دایره‌های متحدالمرکز بود و در سناریوی سوم 15 قوطی اول به فاصله 10 متر، 20 قوطی دوم به فاصله 5 متر و 25 قوطی سوم به فاصله 2 متر در راستای شعاعی قرار گرفت. در حالت اول تمام آبپاش‌ها سالم و در حالت دوم جهت بررسی اثر آرایش قوطی‏ها در ضرایب CU و DU، 30 آبپاش مسدود شد. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که در حالت اول ضرایب CU و DU برای سناریو اول به ترتیب 4/84 و 79، برای سناریو دوم 9/83 و 8/74 و برای سناریو سوم 9/80 و 5/73 و در حالت دوم ضرایب CU و DU برای سناریو اول به ترتیب 1/75 و 3/65، برای سناریو دوم 8/77 و 8/64 و برای سناریو سوم 4/82 و 7/73 به دست آمد. در آبیاری عقربه‏ای ازآنجاکه قوطی‏ها دارای وزن می‏باشند نمی‏توان از فرمول‏های روش آبیاری بارانی کلاسیک استفاده نمود. در این تحقیق با استفاده از ‌اندازه‏گیری‌های صورت گرفته CU و DU در سامانه عقربه‌ای مورد مطالعه و همچنین یافته‏های دیگر محققین یک رابطه رگرسیونی خطی با ضریب تعیین 89/0 بین CU و DU در آبیاری عقربه‏ای به دست آمد. که با استفاده از این رابطه می‏توان حجم محاسبات Du در آبیاری عقربه‏ای را کاهش داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The behavior of water uniformity distribution in center pivot irrigation with varied distances

نویسندگان [English]

  • vahid shahabizad 1
  • Arash Kaghazloo 2
  • Ali Dindarlo 3
1 Department of water engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin
2 Msc, Department of water engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran
3 Assistant Professor of Water Science Engineering, Persian Gulf University, Bushehr, Iran.
چکیده [English]

Uniformity of water distribution is one of the most important factors in the evaluation of irrigation systems. The aim of this study was to investigate the uniformity of distribution (CU) and distribution uniformity coefficient (DU) in center pivot irrigation system with different distances of cans in radial direction and to obtain the relationship between these two coefficients. In this regard, three scenarios in the layout arrangement of cans were considered for evaluating the center pivot irrigation system in the Qazvin Megsal Cultivation-Industry. In the first scenario, the distance of 60 cans in a radial direction of 5 meters, in the second scenario, the area under irrigation of the system was divided into 60 equal concentric circles, and the location of each can placed middle of distance of circles, and in the third scenario, 15 cans were spaced 10 meters, 20 second cans The distance of 5 meters and 25 cans was spaced 2 meters in a radial direction. In the first case, all sprinklers were healthy and in the second case, 30 sprinklers was blocked to examine the effect of cans arrangement on CU and DU coefficients. The results showed that in the first case, the CU and DU coefficients for the first scenario were 84.4 and 79 for the second scenario, 83.9 and 74.8 and for the third scenario it was 80.9 and 73.5, respectively, and in the second case The CU and DU coefficients for the first scenario were 75.1 and 65.3, respectively, for the second scenario, 77.8 and 64.8, respectively, for the second scenario 82.8 and 73.7, respectively. It is not possible to use the formulas of the classical sprinkler irrigation method because the cans are weighed. In this study, using the measurements of CU and DU in the center pivot system and as well as the findings of other researchers, a linear regression relationship with a coefficient of 0.89 between CU and DU in irrigation was obtained. . Using this relationship, we can reduce the volume of Du calculations in irrigation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Center pivot Irrigation
  • uniformity coefficient
  • Distribution Uniformity
اوجاقلو، ح. ز، بیگدلی و ع. شیردلی. 1396. بررسی اثر سرعت باد بر عملکرد فنی سامانه‏های آبیاری بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک در استان زنجان. نشریه مهندسی آب و آبیاری، سال پنجم، شماره 7، ص 97- 107.

چقا، ی. و ع. ا. قائمی. 1386. بررسی تلفات ناشی ازتبخیر و باد بردگی سیستم بارانی عقربه‌ای. نهمین سمینار سراسری آبیاری وکاهش تبخیر، دانشگاه باهنر کرمان.

ثنایی، ا.، ز، ایزدپناه، و س. برومند نسب. 1394. ارزیابی فنی سیستم‌های آبیاری عقربه‌ای اجرا شده در شهرستان‏های بردسیر و راین استان کرمان. مجله علوم و مهندسی آبیاری، شماره 38 (2)، ص 171-180.

دوست محمدی، م.، م. سلطانی محمدی و ه. رضایی راد.1392. ارزیابی عملکرد سیستم آبیاری دوار مرکزی (مطالعه موردی استان قم) اولین همایش ملی بحران آب. دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوراسگان، اصفهان، ایران.

علیزاده، ا. 1385. طراحی سیستم‌های آبیاری تحت‌ فشار. انتشارات دانشگاه امام رضا(ع). مشهد. 

سهرابی، ت و ر. اصیل منش. 1377. ارزیابی آبیاری بارانی عقربه‌ای درکرج. علوم کشاورزی ومنابع طبیعی کرج، شماره 2(2)، ص 1-14.

قایمی، ع. ا. 1383. ارزیابی هیدرولیکی سیستم آبیاری عقربه‌ای ساخت داخل کشور و بررسی مشکلات فنی آن. مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی، شماره 5 (19)، ص 27-48.

کریمی، م. و م. جلینی. 1394. دستورالعمل ارزیابی عملکرد دستگاه آبیاری دوار مرکزی (سنترپیوت). مجله آب و توسعه پایدار، شماره 2(2)، ص 85-91.

گنجی، ف.، ح. پیری، م. بهزاد و س. برومند نسب. 1392. بررسی تأثیر کودآبیاری بر گرفتگی سه نوع قطرهچکان در سیستم آبیاری قطرهای. نشریه مهندسی آب و آبیاری، سال سوم، شماره 11، ص 69- 85.

هزارجریبی، ا.، ح. شریفان، ح. انصاری و ب. سهرابی، 1389. ارزیابی یکنواختی توزیع آب با شدت متغیر از یک دستگاه آبیاری سنترپیوت اصلاح شده. نشریه حفاظت آب و خاک، شماره 17 (1)، ص 129- 143.

Al-Ghobari H.M. 2014. Effect of Center Pivot System Lateral Configuration on Water Application Uniformity in an Arid Area. J. Agr. Sci. Tech, 16: 77-589.

ASABE .1996.Standards. 43 rd Ed. American Soc. of Agric.And Biological Engineers.St. Joseph, MI 864 pp.

Christiansen JE .1942. Irrigation by sprinkling.California Agricultural Experiment Station Bulletin 670.University of California, Berkeley.

Heermann D, Fand P. R. Hein. 1968. Performance characteristics of selfpropelled center-pivot sprinkler irrigation system. Trans ASAE ,11(1): 11–15.

Liu, H., L. Yu., Y. Luo., X. Wang., and G. Huang. 2011. Responses of winter wheat evapotranspiration and yield to sprinkler irrigation regimes. Agricultural water management, 98: 483-492.

Marjang, N., G. P. Merkley and M. Shaban. 2012. Center-pivot uniformity analysis with variable container spacing. Irrig. Sci, 30: 149-156.

Perez-Ortola, M., A. Daccache., T.M. Hess., and J.W. Knox. 2015. Simulating impacts of irrigation heterogeneity on onion (Allium cepa L.) yield in a humid climate. Irrigation Science, 33: 1-14.

Salmeron, M., Y.F. Urrego., and J. Cavero. 2012. Effect of non-uniform sprinkler irrigation and plant density on simulated maize yield. Agricultural water management, 113: 1-9.

Sanchez, I., N. Zapata., and J.M. Faci. 2010. Combined effect of technical, meteorological and agronomical factors on solid-set sprinkler irrigation: I. Irrigation performance and soil water recharge in alfalfa and maize. Agricultural water management, 97: 1571-1581.

Talebnejad, R., and A.R. Sepaskhah. 2015. Effect of different saline groundwater depths and irrigation water salinities on yield and water use of quinoa in lysimeter. Agricultural Water Management, 148: 177-188.

Wright, J., Bergsrud, F., Rehm, G., Malzer, G. and B. Montgomery. 2002. Nitrogen Application with Irrigation Water–Chemigation. College of Agriculture, Food, and Environmental Sciences. University of Minnesota

Yan, H.J., G. Bai., J.Q. He., and Y.J. Li. 2010. Model of droplet dynamics and evaporation for sprinkler irrigation. Biosystems Engineering, 106: 440-447.